KR102298903B1 - 다중 세그먼트 휘도 보상 - Google Patents

Abstract

주사 프로젝터(100)는 휘도 보상부(102)를 포함한다. 휘도 보상부는 정현곡선 주사 거울(162)의 순시 주사위상의 함수로서 화소의 휘도를 변경한다. 휘도 보상부는 순시 주사위상이 임계값 이상인지 또는 이하인지에 따라 다른 휘도 보상 함수들을 사용한다. 임계값은 최대 레이저 파워 제한 곡선의 임계값(knee)에 대응할 수도 있다.

Description

다중 세그먼트 휘도 보상{MULTI-SEGMENT BRIGHTNESS COMPENSATION}

주사 레이저 프로젝터들(scanning laser projectors)은 통상적으로 이미지를 디스플레이하도록 변조된 레이저 빔을 라스터 패턴(raster pattern)으로 주사한다. 많은 가능한 인자들(factors)로 인하여, 최종 레이저 빔 점(spot)은 라스터 패턴을 변화하는 속도로 횡단할 수도 있다. 예를 들어, 정현곡선으로 주사된 레이저 빔은 라스터 패턴을 중심 부근에서 최고속 그리고 중심에서 떨어져서 최저속으로 횡단하는 레이저 점을 생성할 것이다. 레이저 점 횡단의 변화하는 속도는 디스플레이되는 이미지에서 휘도 변화를 야기한다.

도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 주사 레이저 프로젝터를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 휘도 변화들을 갖는 라스터 패턴을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 휘도 보상을 갖는 이미지 처리 컴포넌트를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 휘도 보상부를 나타낸다.
도 5 및 도 6은 단일 보상 함수를 사용하는 휘도 보상의 구성들을 나타낸다.
도 7은 하나 이상의 보상 함수를 사용하는 휘도 보상의 구성을 나타낸다.
도 8은 하위 휘도 레벨들에서 하나 이상의 보상 함수를 사용하는 휘도 보상의 구성을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 방법들의 흐름도를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 모바일 장치의 블록도를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 모바일 장치를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 헤드업 디스플레이 시스템(head-up display system)을 나타낸다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안경을 나타낸다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 게임 장치를 나타낸다.

다음의 상세한 설명에서, 본 발명의 다양한 실시예들을 예시적 방법으로 도시하는 첨부 도면들을 참조한다. 숙련자가 본 발명을 실시하는 것이 가능하도록 이 실시예들을 충분히 상세하게 설명한다. 본 발명의 다양한 실시예들은 서로 다르지만 상호 배타적일 필요가 없음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 일 실시예와 관련하여 설명된 특정한 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예에서 구현될 수도 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예에서 개별 소자들의 위치 또는 배치는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 수정될 수도 있음을 이해해야 한다. 그러므로 하기의 상세한 설명은 제한을 의미하는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 청구 범위가 부여하는 등가물의 전체 범위와 더불어 적절하게 해석되는 첨부된 청구범위들에 의해서만 한정된다. 도면들에서 동일 부호들은 여러 도면에 걸쳐 동일하거나 유사한 함수를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 주사 레이저 프로젝터를 나타낸다. 주사 레이저 프로젝터(100)는 휘도 보상부(102), 광원(들)(112), 주사 거울(162)을 갖는 마이크로 전자(MEMS) 장치(160), 거울 구동 회로(116), 및 클록 발생부(140)를 포함한다. 주사 레이저 프로젝터(100)는 또한 안내 광학기들(134, 136)을 포함한다.

동작에 있어서, 휘도 보상부(102)는 화소들을 디스플레이할 때 노드(101)에서 비디오 데이터를 수신하여 광원(들)(112)을 구동하도록 보상된 화상 데이터를 생성한다. 노드(101) 상의 비디오 데이터는 통상적으로 직선형 그리드(grid) 상에서 화상 데이터로 수신되는 이미지 소스를 나타내지만, 필수적이지는 않다. 예를 들어, 노드(101) 상의 비디오 데이터는 화소들의 그리드를 임의 해상도(예, 640x480, 848x480, 1920x1080)로 나타낸다. 주사 레이저 프로젝터(100)는 180으로 도시된 라스터 패턴을 주사하는 주사 프로젝터이다. 라스터 패턴은 이미지 소스 데이터 내의 직선형 그리드와 반드시 정렬되지 않으며, 휘도 보상부(102)는 라스터 패턴 상의 적절한 지점들에서 디스플레이될 디스플레이 화상 데이터를 생성하도록 동작한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 휘도 보상부(102)은 라스터 패턴의 주사 궤적을 따라 디스플레이 화소 값들을 결정하도록 소스 이미지 데이터 내의 화소들 간에 수직으로 및/또는 수평으로 보간한다.

광원(들)(112)은 휘도 보상부(102)로부터 출력되는 보상된 화상 데이터를 수신하여 그에 응답하여 그 값들을 갖는 광을 생성한다. 광원(들)(112)은 단색일 수도 있고 또는 다중의 상이한 색의 광원들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 광원(들)(112)은 적, 녹, 및 청색 광원들을 포함한다. 이 실시예들에서, 휘도 보상부(102)는 적, 녹, 및 청색 광원들 각각에 상응하는 보상된 화상 데이터를 출력한다.

일부 실시예들에서, 광원(들)(112)은 하나 이상의 레이저 광 생성 장치들을 포함한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 광원(들)(112)은 레이저 다이오드들을 포함할 수도 있다. 이 실시예들에서, 광원(들)(112)은 또한 구동 신호들을 수신 및/또는 조정하는 구동 회로들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 구동 회로들은 디지털-아날로그(D/A) 변화들, 트랜스 임피던스 증폭기들, 결합회로들, 바이어스 회로들, 스위치들 등을 포함할 수도 있다. 광원(들)(112)로부터의 광선(들)은 안내 광학장치들을 통해 주사 거울(162)로 지향한다. 임의 타입의 광학 요소가 광원(들)(112)과 주사 거울(162) 간의 광로에 내포될 수도 있다. 예를 들어, 주사 레이저 프로젝터(100)는 조준 렌즈들, 2색 거울들, 또는 임의의 다른 적합한 광학 요소들을 포함할 수도 있다.

주사 거울(162)은 광원(들)(112)으로부터 광선들을 수신하도록 배치된다. 일부 실시예들에서, 주사 거울(162)은 적어도 하나의 축 상에 정현곡선으로 주사하는 정현곡선 주사 거울이다. 또한 일부 실시예들에서, 주사 거울(162)은 앞뒤로 주사하며, 제로 위상값 및 포지티브 및 네가티브 비디오 범위 위상값들을 통해 스윕(sweep)하는 순시 주사위상을 갖는다.

주사 거울(162)은 거울 구동 회로(116)로부터 노드(193) 상에서 수신되는 전기 자극에 반응하여 2축들 상에서 편향한다. 2축들 상에서 이동하는 동안 주사 거울(162)은 광원(들)(112)에 의해 제공되는 광을 반사한다. 반사된 광은 라스터 패턴을 스윕하고, 광선들이 변조될 때 개별 화소들을 페인팅하므로 결국 180에서 이미지를 디스플레이한다. 주사 거울(162)에 의해 스윕된 라스터 패턴의 형상은 2축들 상의 거울 움직임의 함수이다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 주사 거울(162)은 정현곡선 자극에 따라 제1 차원(예, 수평 차원)으로 스윕하므로, 결국 실질적으로 정수 스윕을 한다. 또한 예를 들어, 일부 실시예들에서, 주사 거울(162)은 톱니파 자극에 응답하여 제2 차원(수직 차원)으로 스윕하므로, 결국 실질적으로 선형 및 일 방향 수직으로 스윕한다.

MEMS 장치(160)는 광을 이차원으로 주사하는 주사 거울 조립체의 일예이다. 일부 실시예들에서, 주사 거울 조립체는 이차원(예, 2축 상)으로 주사하는 단일 거울을 포함한다. 대안적으로 일부 실시예들에서, MEMS 장치(160)는 조립체로서, 두 개의 주사 거울, 즉, 하나는 한 축을 따라 빔을 편향하는 거울과 다른 하나는 제1 축에 수직한 제2 축을 따라 빔을 편향하는 거울을 포함한다.

MEMS 장치(160)는 노드(161) 상에 동기 신호를 생성한다. 노드(161) 상의 동기 신호는 거울 위치에 관한 정보를 제공한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 동기 신호는 주사 거울(162)의 수평 스윕마다 알려진 횟수를 전이하는 수평 동기 신호이며, 다른 실시예들에서, 동기 신호는 주사 거울(162)의 수직 스윕마다 알려진 횟수를 전이하는 수직 동기 신호이다. 일부 실시예들에서, MEMS 장치(160)는 동기 신호를 생성하기 위한 센서들 및/또는 회로들을 포함한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, MEMS 장치(160)는 주사 거울(162)의 위치를 감지하는 하나 이상의 압전 센서들을 포함한다. 또한 예를 들어, 일부 실시예들에서, MEMS 장치(160)는 또한 센서 신호들로부터 동기 신호를 생성하기 위한 하나 이상의 비교기들, 지연선들, 또는 기타 회로들을 포함한다.

클록 발생부(140)는 노드(161) 상의 동기 신호를 수신하여 노드(141) 상에 클록 신호를 생성한다. 클록 발생부(140)는 동기 신호로부터 클록 신호를 생성할 수 있는 임의 회로들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 클록 발생부(140)는 위상 비교기를 갖는 위상 록크 루프 회로, 전압 제어 발진기, 주파수 승산기들 및/또는 분할기들 등을 포함한다. 일부 실시예들에서, 노드(141) 상의 클록 신호는 180에서 디스플레이되는 이미지 내의 화소들의 화상 데이터 생성 및 디스플레이를 시간 조정하기 위해 사용되는 화상 클록이다.

휘도 보상부(102)는 또한 광원(들)(112)에 의해 생성되는 광선의 휘도를 수정하도록 구성되는 휘도 보상부를 포함한다. 휘도 보상부는 화상 휘도를 언제 어떻게 수정할지를 결정하기 위해 노드(103) 상의 보상 계수들, 노드(161) 상의 동기 신호, 및 노드(141) 상의 클록 신호를 사용한다. 일부 실시예들에서, 휘도 보상부는 순시 주사위상의 적어도 두 함수를 사용한다. 제1 함수는 순시 주사위상이 라스터 패턴(180)의 수평 중심에서 제로 위상값과 동일할 때 사용되고, 제2 함수는 순시 주사위상의 절대값이 포지티브 비디오 범위 값과 동일할 때 사용된다. 이하 이 휘도 보상 실시예들 및 기타 실시예들을 더 설명한다.

도 2는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 휘도 변화들을 갖는 라스터 패턴을 나타낸다. 라스터 패턴(180)은 또한 도 1을 참조하여 설명한다. 라스터 패턴(180)은 각각의 수직 스윕 동안의 몇 개의 수평 스윕만을 나타냈지만 이것이 본 발명을 제한하지 않는다. 예를 들어, 일부 실시예들에서는 각각의 수직 스윕마다 수백 또는 수천의 수평 스윕들이 발생한다.

도 2는 “제1 차원”으로서 수평 방향을, “제2 차원”으로서 수직 방향을 나타낸다. 이는 단지 관습적으로 정한 것으로, 90도 회전하면 제1 차원은 수직 방향이 되고, 제2 차원은 수평 방향이 될 수도 있다.

도 2는 고속 주사 방향에서 네가티브 비디오 범위(202) 및 포지티브 비디오 범위(204)를 나타낸다. 비디오 범위들(202, 204)은 라스터 패턴의 범위를 나타내는 것으로, 이는 비디오를 디스플레이하기 위해 사용된다. 화소들은 그 범위들 간에 그러나 밖으로 벗어나지 않는 범위에서 디스플레이된다. 만일 수평(고속 주사) 중심이 제로 위상인 것으로 가정하면, 주사 거울(162)(도 1)은 제로 위상 위치를 통해 네가티브 비디오 범위(202) 및 포지티브 비디오 범위(204)를 주사한다.

고속 축의 공진 거울 드라이브를 갖는 주사 레이저 프로젝터(100, 도 1)에서, 주사 거울 움직임은 고속 주사 범위들(제로 위상 위치)의 중심에서 본질적으로 가장 고속이고, 주사 거울은 이미지 시계의 연부들을 향하여 느려진다. 주사 거울이 연부들을 향하여 느려질 때 화소 계속시간이 증가한다. 만일 광원들이 모든 화소 위치들에 대하여 고정된 파워 레벨로 구동될 경우, 화소들은 시계의 연부들에서 더 밝게 나타나고 중심을 향하여 어두워진다.

이 현상은 210에서 인지된 휘도 곡선에 의해 표현된다. 인지된 휘도(210)는 라스터 패턴의 좌우 연부들 부근에서 증가된 휘도를 나타내며, 이는 광원들이 모든 화소 위치들에 대하여 고정된 파워 레벨로 구동될 경우 결과로 나타난다. 거울 속도는 여현 곡선에 의해 근사할 수 있기 때문에 인지된 휘도(210)는 제1 차원으로의 정현곡선 주사의 결과로서 비디오 범위들 부근에서 증가된 휘도를 갖는 여현 곡선에 의해 표현된다.

일부 실시예들에서, 220에서 나타낸 휘도 보상은 화상 데이터에 적용되어 인지된 휘도(210)에서 나타낸 인지된 휘도에 대하여 보상한다. 휘도 보상(220)은 이미지의 중심으로부터 수평 거리에 기준한 개별 화소들의 휘도를 수정 또는 조정한다. 예를 들어, 1의 값으로 규격화된 휘도 보상에 대하여 개별 화소들의 휘도는 이미지의 수평 중심에서 수정 또는 조정되지 않는다. 1의 값으로 규격화된 동일한 휘도 보상에 대하여 개별 화소들의 휘도는 이미지의 수평 중심으로부터 거리가 증가할 때 감소된다.

도 2는 휘도 보상(230)을 나타낸다. 휘도 보상(230)은 다중 세그먼트 휘도 보상 함수의 일 예이다. 다중 세그먼트 휘도 보상은 많은 목적을 위해 유용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 합성된 출력 레이저 파워가 증가될 때 총 순시 출력 파워는 소정의 레이저 등급을 만족하기 위해, 소정의 레이저 파워 한계 이하로 유지되어야 한다. 일부 레이저 등급들의 예들을 이하에 더 기술한다. 본 발명의 일부 실시예들은 다중 세그먼트 휘도 보상을 제공하는데, 이 보상은 동일한 레이저 등급 내에 남아있는 동안 전체 이미지 휘도를 증가시키기 위해 복수의 상이한 휘도 보상 함수들을 사용한다. 제1 휘도 보상 함수는 임계값 이하의 순시 주사위상과 연관된 수평거리에 대하여 사용될 수도 있고, 또한 제2 휘도 보상 함수는 임계값 이상의 순시 위상값들과 연관된 수평 거리들에 대하여 사용될 수도 있다.

비록 다중 휘도 보상은 상술한 바와 같이, 레이저 등급들을 만족시키기 위해 유용하지만 다중 세그먼트 휘도 보상은 다른 목적들을 위해 사용된다. 예를 들어, 휘도 변화들은 변화하는 거울 주사 속도뿐 아니라 투영 형상으로부터 기인할 수도 있다. 만일 투영면이 불규칙하거나 또는 프로젝터가 투영면에 명목상 직교하지 않을 경우, 다중 세그먼트 휘도 변화들이 발생할 수도 있다. 이 실시예들에서, 다중 세그먼트 휘도 보상은 화상 휘도를 수정하기 위해 사용되어 비보상된 화상 데이터와 보상된 화상 데이터 간에 임의의 소망하는 상호관계를 실행할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 휘도 보상을 하는 이미지 처리부를 나타낸다. 이미지 처리부는 비디오 버퍼(320), 보간기(330), 주사위상 결정부(310), 및 휘도 보상부(340)를 포함한다. 노드(141) 상의 클록 신호는 그것을 사용하는 임의 기능 블록에 제공되는 것을 의미하도록 하나의 화살표로 나타낸다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 클록 신호는 도 3에 도시된 모든 다른 기능 블록들에 제공된다.

주사위상 결정부(310)는 노드(161) 상에서 동기 신호를 수신하여 주사 거울의 순시 주사위상을 나타내는 순시 주사위상값 θ를 출력한다. 동기 신호는 순시 주사위상값을 결정하도록 허용하는 임의 신호 또는 신호들일 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 동기 신호는 수직 동기 신호이고, 다른 실시예들에서, 동기 신호는 수평 동기 신호이다. 주사위상 결정부(310)는 임의의 적당한 방식으로 순시 주사위상을 결정할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 주사위상 결정부(310)는 매 클록 주기 동안 고정된 위상값을 가산하는 모듈로 π 카운터를 구현한다.

비디오 버퍼(320)는 노드(101) 상에서 비디오 데이터를 수신한다. 상술한 바와 같이, 비디오 데이터는 임의 색심도 및 해상도를 포함하는 임의 형식일 수도 있다. 비디오 버퍼(320)는 다중 화소들에 상응하는 다중 엔트리들을 저장한다. 일부 실시예들에서, 비디오 버퍼(320)는 화소들의 한 수평선 데이터를 저장하고, 다른 실시예들에서, 비디오 버퍼(320)는 화소들의 다중 수평선들 데이터를 저장한다. 또 다른 실시예들에서, 비디오 버퍼(320)는 완전 한개 프레임의 화소들 또는 다중 프레임들의 화소들을 저장한다.

버퍼(320)는 임의 적당한 하드웨어 구성을 사용하여 구현될 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 버퍼(320)는 이중 포트 랜덤억세스 메모리로 구현되며, 다른 실시예들에서, 버퍼(320)는 선입선출(FIFO) 저장 장치로 구현된다.

보간기(330)는 화상 데이터를 버퍼(320)로부터 수신하고 보간을 수행하여 주사 거울의 순시 주사위상값에 상응하는 디스플레이 화소 값들을 결정한다. 일부 실시예들에서, 보간기(330)는 단일 수평 또는 수직선 상의 화소들 간에만 보간하고(1 차원 보간), 다른 실시예들에서, 보간기(330)는 동일 수평선 상의 화소들 뿐 아니라 상이한 수평선들 상의 화소들 간을 보간한다(2차원 보간).

보간기(330)는 임의의 적합한 하드웨어 구성을 사용하여 구현될 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 보간기(330)는 레지스터들, 가산기들, 전이기들, 및 승산기들로 구현된다. 보간기(330)는 또한 유한 상태 기계들과 같이 매립된 제어요소들을 포함할 수도 있으며, 그에 의해 비디오 버퍼(320) 내의 화소들 간의 보간을 수행하기 위해 사용되는 다양한 연산 요소들을 제어할 수도 있다.

보간된 화상 데이터는 휘도 보상부(340)에 제공된다. 휘도 보상부(340)는 순시 주사위상값 θ의 함수로서 화소들의 출력 휘도를 수정한다. 상술한 바와 같이, 거울 속도는 여현 곡선에 의해 근사될 수 있으며 그로부터 추종하여 휘도 보상율은 아래와 같이 정의될 수도 있다.

휘도 보상율 = BF + ((1-BF) * cos(θ))

상기 식 중, BF는 0과 1(1 = 휘도 무보상) 사이의 값에서 취해지는 휘도 인자이다. θ에서의 화소에 대하여, 출력 화소 레이저 파워는 하기와 같이 연산된다.

보상된 화상 데이터 = 화상 데이터 * 휘도 보상율

다른 실시예들에서, 휘도 보상은 다중 세그먼트 접근을 따른다. 예를 들어, θ의 절대값이 임계값 보다 작을 경우, 제1 함수를 사용하여 결정될 수 있고, 또한 θ의 절대값이 임계값 보다 클 경우, 제2 함수를 사용하여 결정될 수도 있다. 이 실시예들에서, 휘도 보상율은 하기와 같이 정의될 수 있다:

만일 abs(θ) < 임계값(knee)일 경우,

휘도 보상율 = (CC1 *CC2) + (1-CCl) * cos(θ)

그밖에,

휘도 보상율 = (CC3*CC4) + (1-CC3) * cos(θ)

상기 식 중, CC1, CC2, CC3, 및 CC4는 보상 계수들이고, “knee”는 임계값이다. 다양한 다중 세그먼트 실시예들에서는 하나 이상의 임계값과 2 이상의 θ 함수들을 포함하고 있어 휘도 보상율들을 결정할 수도 있다. 임의 수의 임계값들과 휘도 보상 함수들은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 포함될 수도 있다.

일부 실시예들에서, 보상 계수들은 한번 설정되면 변하지 않는 정지 값들이다. 다른 실시예들에서, 보상 계수들은 주사 레이저 투영 동작중에 수정할 수도 있다. 예를 들어, 보상 계수들은 마이크로프로세서 또는 유한 상태 기계와 같은 제어요소(도시안됨)에 의해 수정 가능한 레지스터들 내에 유지될 수도 있다. 보상 계수들은 사용자가 레이저 프로젝터와 상호작용할 때(예, 사용자가 휘도 설정을 수정할 때) 수정될 수도 있으며, 또는 그들은 사용자 상호작용 없이 제어요소 내의 알고리즘을 사용하여 수정될 수도 있다.

이하에 더 설명되는 바와 같이, 일부 실시예들은 동일한 레이저 등급 내에 머무면서 주사 레이저 프로젝터의 출력 광도를 증가하도록 다중 세그먼트 휘도 보상을 사용한다. 또한, 다른 실시예들은 평균 출력 파워에 대한 휘도 균일성이라는 디스플레이 품질에서 다른 부가가치와 절충할 수 있도록 다중 세그먼트 휘도 보상을 사용한다. 그리고 또 다른 실시예들은 다중 세그먼트 휘도 보상을 사용하여 투영 형상으로 인한 휘도 변화들에 대하여 보상한다.

도 4는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 휘도 보상부를 나타낸다. 휘도 보상부(340)는 승산기들(410, 414, 420, 424, 470), 가산기들(412, 416, 422, 426), 여현 결정부(402), 절대값 결정부(440), 비교기(450), 및 멀티플렉서(460)를 포함한다. 노드(141) 상의 클록 신호는 하나의 화살표로 디스플레이하여 그것을 사용하는 임의 함수 블록에 제공됨을 명시하도록 나타낸다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 클록 신호는 도 4에 나타낸 모든 다른 기능 블록들에 제공된다.

도 4에 도시된 예시적 회로 구성은 도 3을 참조하여 위에 제공된 다중 세그먼트 예에 따라 다중 세그먼트 휘도 보상을 수행한다. 도 4에 도시된 바와 같이 두 함수들은 순시 주사위상의 삼각 함수에 적용되는 상이한 계수들을 포함한다. 상이한 계수들은 (1-CC1) 및 (1-CC3)으로서 나타내고, 삼각 함수들은 여현 함수들이다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 두 함수들은 순시 주사위상의 삼각 함수들로 합산된 상이한 옵셋들을 포함한다. 상이한 옵셋들은 (CC1*CC2) 및 (CC3*CC4)로서 도시되고, 삼각 함수들은 여현 함수들이다.

승산기(470)는 화상 데이터를 휘도 보상과 승산하는 단일 승산기로서 나타낸다. 일부 실시예들에서, 승산기(470)는 하나 이상의 물리적 승산기를 포함한다. 예를 들어, 일부 실시예들은 3개의 승산기들을 포함한다. 여기서 각 승산기는 휘도 보상율를 상이한 칼라 화상 데이터(예, 적, 녹, 및 청)에 적용한다.

도 4는 단일 임계값을 갖는 다중 세그먼트 휘도 보상을 나타내지만, 본 발명을 제한하지 못한다. 예를 들어, 일부 실시예들은 하나 이상의 임계값을 갖는 다중 세그먼트 휘도 보상을 포함한다.

도 5 및 도 6은 단일 보상 함수를 사용하는 휘도 보상의 구성을 나타낸다. 도 5는 거울 속도(510), 휘도 보상(540), 휘도 균일성(530), 및 레이저 파워 마스크(520)를 순시 거울 주사위상값 θ의 함수로서 나타낸다. 도 5는 또한 포지티브 비디오 범위(204) 및 네가티브 비디오 범위(202)를 나타낸다. 이 예에서의 능동 비디오 범위들은 근사적으로 +/- 1.2 라디안(또는 주사 범위의 94%가 능동 비디오를 위해 보존됨)을 벗어난다. 도 5에 도시된 모든 곡선들은 단순화를 위해 하나의 값으로 정규화된다.

레이저 파워 마스크(520)는 순시 주사위상의 함수로서 최대 소망하는 레이저 파워를 나타낸다. 레이저 파워 마스크(520)는 레이저 등급, 투영 기하학, 투영 표면 불연속들 등을 포함하지만 그것들로 제한되지 않는 임의 기준을 사용하여 유출될 수도 있다. 논의를 위하여 또한 구체적인 예를 제공하기 위하여 레이저 파워 마스크(520)는 ~26 루멘(lumen) 시스템에 대하여 2등급 IEC 60825-1 레이저 파워 제한의 형태이다.

휘도 보상(540)은 하기 식의 단일 세그먼트 휘도 함수이다:

휘도 보상 = BF + ((1-BF) * cos(θ)),

여기서, BF = 0.

휘도(530)는 휘도 보상(540)이 적용될 때 형성되는 최종 이미지의 휘도 균일성을 나타낸다. 휘도 보상(540)이 적용될 때, 최대 휘도 변화(휘도 균일성(530)의 변화)는 5.17%와 동일하고, 13점 ANSI 규격의 균일성은 97.34 %와 동일하다. 휘도 보상(540)은 주사 범위의 좌우 양측 상의 레이저 파워 마스크(520)에 의해 지정된 제한 범위 밖(위)이다. 일반적으로 이는 마스크(520)에 의해 특정된 바와 같이 바람직한 한계 이상의 출력 레이저 파워를 의미하고, 이 특정 예에서, 이는 2등급 IEC 한계 위반을 의미한다.

도 6은 또한 단일 세그먼트 휘도 보상을 나타낸다. 도 5에 도시된 휘도 보상과 대조적으로, 도 6의 휘도 보상(640)은 레이저 파워 마스크(520) 아래에 유지되며, 따라서, 특정 레이저 등급 요건을 만족시킨다.

휘도 보상(640)은 하기 식의 단일 세그먼트 휘도 함수이다:

휘도 보상 = BF + ((1-BF) * cos(θ)),

상기 식 중, BF = -0.263.

휘도(630)는 휘도 보상(640)이 적용될 때 형성되는 최종 이미지의 휘도 균일성을 나타낸다. 휘도 보상(640)이 적용될 때, 최대 휘도 변화(휘도 균일성(630)의 변형)는 52.78%와 동일하고, 13점 ANSI규격의 균일성은 71.13 %와 동일하다. 휘도 보상(640)은 소정 레이저 등급에 남아 있는 시스템이지만, 전체적인 휘도와 휘도 균일성은 휘도 보상(540)(도 5)에 비해 감소된다.

도 7은 하나 이상의 보상 함수를 이용하는 휘도 보상의 구성을 나타낸다. 휘도 보상(740)은 하기 식의 다중 세그먼트 휘도 보상을 제공한다:

만일 abs(θ) < 임계값(knee)일 경우,

휘도 보상 = (CC1 *CC2) + (1-CCl) * cos(θ)

그밖에,

휘도 보상 = (CC3*CC4) + (1-CC3) * cos(θ),

상기 식 중,

CC1 = 0.314;

CC2 = 1.0;

CC3 = -0.552;

CC4 = 0.654; 및

임계값(knee) = 0.681.

휘도 보상(740)의 값은 레이저 파워 마스크(520) 아래에 있는 동안 레이저 파워 구동을 증가시킴으로써 총루멘 출력을 증가시키고 또한 휘도 균일성을 증가시킨다. 예시적인 레이저 파워 마스크(520)는 임계값(knee)을 포함하며, 휘도 보상(740)은 순시 거울 주사위상값 θ의 절대값이 임계값(knee) 보다 작을 때 제1 함수를 이용하여 휘도 보상을 결정하고, 순시 거울 주사위상값 θ의 절대값이 임계값(knee) 이상일 때 제2 함수를 이용하여 휘도 보상을 결정한다.

휘도 보상(740)의 값이 적용될 때, 최대 휘도 변화(휘도 균일성(730)의 변형)는 52.57%와 동일하고, 13점 ANSI 규격의 균일성은 70.91과 같다. 도 7의 다중 세그먼트 휘도 보상은 휘도 균일성의 손실이 거의 없이 도 6의 단일 세그먼트 방식보다 약 7%의 추가 출력 루멘의 이득을 제공한다.

도 7의 예에서, 휘도 보상(740)은 θ의 두 함수들을 사용한다. 입상도(granularity) 증가를 위해 사용되는 함수들의 수는 무제한이지만, 단순화를 위해 단 두 개가 여기서 고려된다.

도 8은 하위 휘도 레벨들에서 하나 이상의 보상 함수를 사용하는 휘도 보상의 구성을 나타낸다. 휘도 보상(840)은 하기 형태의 다중 세그먼트 휘도 보상을 제공한다.

만일 abs(θ)< 임계값(knee)일 경우,

휘도 보상 = (CC1 *CC2) + (1-CCl) * cos(θ)

그밖에,

휘도 보상 = (CC3*CC4) + (1-CC3) * cos(θ),

상기 식 중,

CC1 = CC2 = CC4 = 0;

CC3 = -0.409; 및

임계값(knee) = 0.

출력 루멘이 약 15 이하로 하강하고, 최대 휘도 변화가 3.06%로 하강하고, 13점 ANSI규격의 균일성이 97.34%로 증가한다.

일부 실시예들에서, 보상 계수들은 시스템 휘도가 도 7 및 도 8에 의해 나타낸 값들 간에 변화될 때 동적으로 수정된다. 예를 들어, 임계값(knee)은 시스템 휘도가 변화될 때 증가 또는 감소될 수도 있다. 또한 예를 들어, 시스템 휘도가 변화될 때, CC1, CC2, CC3 및 CC4는 증가 또는 감소될 수 있다.

도 8은 총출력 루멘을 낮추는 대신에 휘도 균일성(830)을 증가시키는 실시예를 나타낸다. 다른 실시예는 출력 루멘, 휘도 균일성 및 다른 인자들 간에 다른 절충을 하도록 보상 계수들을 수정할 수 있다.

상술한 바와 같이, 레이저 파워 마스크(520)는 IEC 레이저 등급들 또는 분류에 관한 기준을 포함하는 임의의 기준을 사용하여 유도될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 레이저 파워 또는 등급 제한들은 레이저가 그 애플리케이션에서 구동되는 제품 산업 디자인 및 전력 레벨들에 의존하는 문제가 되지 않을 수도 있다. 그러나, 이러한 시나리오들에 더 적용할 수도 있는 것은 이미지가 투영되는 표면의 기하학 형상으로부터 도출되는 파워 제한 마스크의 값이다.

주사 레이저 프로젝터(100)(도 1)가 볼록면의 중심에 명목상 직교하는 프로젝터로 볼록한 표면상에 문자기호 등을 투영하는 투영 시나리오를 생각해 보자. 이들 실시예에서, 투영된 콘텐츠는 중심으로부터 양측으로 사라질 것이다. 이들 실시예에서, 레이저 파워 제한 마스크는 중심에서 명목상 최대 휘도를 유지하면서, 가장자리 쪽으로 휘도를 증가시키는 것을 허용하도록 유도할 수도 있다. 화소 기간이 비디오 범위 근처에서 증가할 때 가장자리를 향해 인지되는 휘도가 증가한다. 프로젝터가 명목상 투영면에 직교하지 않는 실시예들에서, 다수의 주사위상 임계값들은 인지한 휘도 분포를 변경하기 위해 사용될 수도 있다.

레이저 프로젝터(100)(도 1)가 다중 세그먼트 투영면 상에 투영하는 다른 투영 시나리오를 생각해 보자. 왼쪽 세그먼트 3 및 오른쪽 세그먼트 1은 프로젝터로부터 동일 거리에 있고, 세그먼트 2는 중앙에 있지만, 다른 두 개의 세그먼트보다 프로젝터로부터 더 멀리 떨어져 있다. 이들 실시예에서, 레이저 파워 한계 마스크는 지속적으로 밝은 화상으로 나타내는 것을 허용하여 가장자리 쪽으로 휘도를 더 낮게 누르면서 중앙의 휘도가 최대가 되도록 유도될 수도 있다. 세그먼트 임계값들이 중심으로부터 등거리가 아닌 실시예들에서, 레이저 파워 한계들은 여러 임계값들을 가질 수도 있지만 도 4에서 절대값 블록(440)을 사용하지 않을 수도 있다.

도 9는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 방법들의 흐름도를 나타낸다. 일부 실시예들에서, 방법(900) 또는 그의 부분들은 주사 레이저 프로젝터에 의해 수행되며, 그의 실시예들은 이전 도면들에 도시된다. 다른 실시예들에서, 방법(900)은 디스플레이 이미지 내의 개별 화소들의 휘도를 보상한다. 방법(900)은 그 방법을 수행하는 장치의 특정 타입에 의해 제한되지 않는다. 또한 일부 실시예들에서, 도 9에 나열된 일부 작용들은 방법(900)으로부터 생략된다.

방법(900)은 블록(910)으로 시작하는 것으로 도시된다. 910에 도시된 바와 같이, 광선을 반사하는 정현 주사 거울의 순시 주사위상은 결정된다. 일부 실시예들에서, 이는 각 클록 주기의 고정 위상의 증분값을 합산하고, 주사 거울에 의해 생성된 수직 또는 수평 동기 신호에 동기함으로써 수행될 수도 있다.

블록 920에서, 순시 주사위상의 절대값이 임계값 보다 작을 경우, 순시 주사위상값의 제1 함수를 사용하여 광선의 휘도가 조정된다. 일부 실시예들에서, 임계값은 최대 레이저 등급의 레이저 파워 곡선의 임계값(knee)에 상응한다.

블록 930에서, 순시 주사위상값이 임계값 이상인 경우, 순시 주사위상값의 제2 함수를 사용하여 광선의 휘도가 조정된다.

일부 실시예들에서, 제1 및 제2 함수들은 순시 주사위상값의 삼각함수에 적용되는 계수들에 따라 다르다. 다른 실시예들에서, 제1 및 제2 함수들은 순시 주사위상값의 삼각 함수로 합산되는 상이한 보상량들을 포함한다.

도 10은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 모바일 장치의 블록도를 나타낸다. 도 10에 도시된 바와 같이, 모바일 장치(1000)는 무선 인터페이스(1010), 프로세서(1020), 메모리(1030), 및 주사 프로젝터(1001)를 포함한다. 주사 프로젝터(1001)는 180에서 라스터 이미지를 페인팅한다. 주사 프로젝터(1001)는 이전 도면들을 참조하여 상술한 바와 같이, 주사 레이저 프로젝터이다. 예를 들어, 주사 프로젝터(1001)는 상술한 바와 같이, 휘도 보상부를 포함할 수도 있다. 휘도 보상부는 하나 이상의 휘도 함수들을 사용하여 휘도 보상을 수행할 수도 있으며, 여기에 기술한 바와 같이, 다중 세그먼트 휘도 보상을 포함할 수도 있다.

주사 프로젝터(1001)는 임의 이미지 소스로부터 이미지 데이터를 수신할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 주사 프로젝터(1001)는 정지 이미지들을 보유하는 메모리를 포함한다. 다른 실시예들에서, 주사 프로젝터(1001)는 비디오 이미지들을 포함하는 메모리를 포함한다. 또 다른 실시예들에서, 주사 프로젝터(1001)는 콘넥터들, 무선 인터페이스(1010), 유선 인터페이스 등과 같은 외부 소스들로부터 수신되는 영상을 디스플레이한다.

무선 인터페이스(1010)는 임의 무선 전송 및/또는 수신 능력들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 무선 인터페이스(1010)는 무선 네트워크를 통해 통신할 수 있는 네트워크 인터페이스 카드(NIC)를 포함한다. 또한 예를 들어, 일부 실시예들에서, 무선 인터페이스(1010)는 셀룰러 전화 능력들을 포함할 수도 있다. 또 다른 실시예들에서, 무선 인터페이스(1010)는 위성 위치 시스템(GPS) 수신기를 포함할 수도 있다. 본 기술분야에 숙련된 자는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 무선 인터페이스(1010)가 임의 타입의 무선통신 능력들을 포함할 수도 있음을 이해할 것이다.

프로세서(1020)는 모바일 장치(1000) 내의 다양한 컴포넌트들과 통신할 수 있는 임의 타입의 프로세서일 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(1020)는 주문형 집적 회로(ASIC) 공급업체에서 제공되는 매설된 프로세서일 수도 있고, 또는 시판되는 마이크로프로세서일 수도 있다. 일부 실시예들에서, 프로세서(1020)는 주사 프로젝터(1001)에 이미지 또는 비디오 데이터를 제공한다. 이미지 또는 비디오 데이터는 무선 인터페이스(1010)로부터 수신된 데이터로부터 검색되거나 또는 무선 인터페이스(1010)로부터 검색된 데이터로부터 유도될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(1020)를 통하여 주사 프로젝터(1001)는 무선 인터페이스(1010)로부터 직접 수신되는 이미지들 또는 비디오를 디스플레이할 수도 있다. 또한 예를 들어, 프로세서(1020)는 무선 인터페이스(1010)로부터 수신된 이미지들 및/또는 비디오에 부가될 중첩들을 제공할 수도 있고, 또는 무선 인터페이스(1010)로부터 수신되는 데이터에 기초한 저장된 영상을 변경(예, 무선 인터페이스(1010)가 위치 좌표들을 제공하는 GPS 실시예들에서, 맵 디스플레이를 수정)할 수도 있다.

도 11은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 모바일 장치를 나타낸다. 모바일 장치(1100)는 통신 능력 유무의 휴대 투영 장치일 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 모바일 장치(1100)는 거의 또는 전혀 기타 능력들을 갖지 않는 휴대 프로젝터일 수도 있다. 또한 예를 들어, 일부 실시예들에서, 모바일 장치(1100)는 예를 들어, 셀룰러폰, 스마트폰, 개인 휴대 정보 단말기(PDA), 위성 위치 시스템(GPS) 수신기 등을 포함하는 통신에 유용한 장치일 수도 있다. 또한, 모바일 장치(1100)는 무선(예를 들면, 와이맥스(WiMax)) 또는 셀룰러 접속을 통해 대규모 네트워크에 접속될 수 있으며, 또는 이 장치는 데이터 메시지 또는 비디오 콘텐츠를 비 조절 스펙트럼(예컨대, 무선 랜(WiFi)) 접속을 통해 받아들일 수 있다.

모바일 장치(1100)는 180에서 광으로 이미지를 생성하기 위한 주사 프로젝터(1001)를 포함한다. 모바일 장치(1100)는 또한 많은 다른 타입의 회로를 포함한다. 그러나 그들은 단순화를 위해 도 11에서 의도적으로 생략한다.

모바일 장치(1100)는 디스플레이(1110), 키패드(1120), 오디오 포트(1102), 콘트롤 버튼(1104), 카드 슬롯(1106), 및 A/V 포트(1108)를 포함한다. 이 소자들은 필수적이지 않다. 예를 들어, 모바일 장치(1100)는 디스플레이(1110), 키패드(1120), 오디오 포트(1102), 콘트롤 버튼(1104), 카드 슬롯(1106), 또는 A/V 포트(1108) 없이 주사 프로젝터(1001) 만을 포함할 수도 있다. 일부 실시예들은 이 소자들의 하위 셋을 포함한다. 예를 들어, 액세서리 프로젝터 제품은 주사 프로젝터(1101), 콘트롤 버튼(1104) 및 A/V 포트(1108)를 포함할 수도 있다.

디스플레이(1110)는 임의 타입의 디스플레이일 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 디스플레이(1110)는 180에서 투영되는 동일한 콘텐츠 또는 상이한 콘텐츠를 항상 디스플레이할 수도 있다. 예를 들어, 액세서리 프로젝터 제품은 항상 동일한 콘텐츠를 디스플레이하는 반면, 휴대전화 실시예는 디스플레이(1110) 상에 상이한 콘텐츠를 디스플레이하는 동안 180에서 한 타입의 콘텐츠를 투영할 수도 있다. 키패드(1120)는 전화 키패드 또는 다른 타입의 키패드일 수도 있다.

A/V 포트(1108)는 비디오 및/또는 오디오 신호들을 수신 및/또는 송신한다. A/V 포트(1108)는 디지털 오디오 및 비디오 데이터를 반송하기에 적합한 케이블을 수용하는 고화질 멀티미디어 인터페이스(HDMI)와 같은 디지털 포트일 수도 있다. 또한, A/V 포트(1108)는 합성 입력들을 수신하도록 RCA 잭들을 포함할 수도 있다. 또한, A/V 포트(1108)는 아날로그 비디오 신호들을 수신하기 위한 VGA 콘넥터를 포함할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 모바일 장치(1100)는 A/V 포트(1108)를 통해 외부신호원에 속박될 수도 있으며, 모바일 장치(1100)는 A/V 포트(1108)를 통해 수신되는 콘텐츠를 투영할 수도 있다. 다른 실시예들에서, 모바일 장치(1100)는 콘텐츠의 발신자일 수도 있으며, A/V 포트(1108)는 상이한 장치에 콘텐츠를 송신하기 위해 사용된다.

오디오 포트(1102)는 오디오 신호들을 제공한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 모바일 장치(1100)는 오디오 및 비디오를 저장 및 재생할 수 있는 미디어 플레이어이다. 이 실시예들에서, 비디오는 180에서 투영될 수도 있으며, 오디오는 오디오 포트(1102)에서 출력될 수도 있다. 다른 실시예들에서, 모바일 장치(1100)는 A/V 포트(1108)에서 오디오 및 비디오를 수신하는 액세서리 프로젝터일 수도 있다. 이 실시예들에서, 모바일 장치(1100)는 180에서 비디오 콘텐츠를 투영할 수도 있으며, 오디오 포트(1102)에서 오디오 콘텐츠를 출력할 수도 있다.

모바일 장치(1100)는 또한 카드 슬롯(1106)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 카드 슬롯(1106)에 삽입되는 메모리 카드는 오디오 포트(1102)에서 출력될 오디오 및/또는 180에서 투영될 비디오 데이터에 대한 소스를 제공할 수도 있다. 카드 슬롯(1106)은 예를 들어, 멀티미디어 메모리 카드들(MMC), 메모리 스틱 듀오(DUOs), 보안 디지털(SD) 메모리 카드들, 및 스마트 미디어 카드들을 포함하는 임의 타입의 고체 메모리 장치를 수신할 수도 있다. 전술한 목록은 예시적이며, 모든 것을 의미하는 것은 아니다.

콘트롤 버튼(1104)은 임의 목적을 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 콘트롤 버튼(1104)은 디스플레이(1110) 상에서 메뉴 시스템을 탐색하기 위해 사용될 수도 있다.

도 12는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 헤드업 디스플레이 시스템을 나타낸다. 주사 프로젝터(1001)는 1200에서 헤드업 디스플레이를 투영하도록 자동차 대쉬보드에 장착되어 도시된다. 비록 자동차 헤드업 디스플레이는 도 12에 도시되지만, 이는 본 발명을 제한하지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시예들은 항공 애플리케이션, 항공 교통 관제 애플리케이션 및 다른 애플리케이션들에서의 헤드업 디스플레이를 포함한다.

도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안경을 나타낸다. 안경(1300)은 안경의 시야 내에 디스플레이를 투영하도록 주사 프로젝터(1001)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 안경(1300)은 투시하고, 다른 실시예에서, 안경(1300)은 불투명하다. 예를 들어, 안경(1300)은 착용자가 물리적 세계에 포개어진 프로젝터(1001)로부터의 디스플레이를 볼 수 있는 증강 현실 애플리케이션에 사용될 수도 있다. 또한 예를 들어, 안경(1300)은 안경의 전체 뷰가 프로젝터(1001)에 의해 생성된 가상 현실 애플리케이션에 사용될 수 있다. 비록 단 하나의 주사 프로젝터(1001)는 도 13에 도시되며, 이는 본 발명을 제한하지 않는다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 안경(1300)은 각 눈에 하나씩, 두 개의 프로젝터들을 포함한다.

도 14는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 게임 장치를 나타낸다. 게임 장치(1400)는 사용자 또는 사용자들이 게임 환경을 관찰하고 그와 상호 작용하도록 허용한다. 게임은 게임 장치(1400), 즉, 주사 프로젝터(1001)를 포함하는 장치의 움직임, 위치 또는 방향에 기초하여 탐색된다. 수동 조작 버튼, 풋 페달 또는 음성 명령 등과 같은 기타 콘트롤 인터페이스들은 게임 환경 주위를 탐색 또는 그와 상호작용하도록 기여할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 트리거(1442)는 사용자 또는 사용자들이 일반적으로 “1인칭 슈팅 게임(first person shooter game)”으로서 알고 있는 1인칭 시점 비디오 게임 환경에 있다는 환상에 기여한다. 투영되는 디스플레이의 사이즈와 휘도는 사용자의 움직임과 조합하여 게임 애플리케이션에 의해 제어될 수 있기 때문에, 게임 장치(1400)는 이 사용자들을 위한 고도의 신뢰성 또는 “몰입” 환경을 생성한다.

많은 기타의 1인칭 조망 시뮬레이션들은 또한 3D 지진 지리 탐사, 우주 유영 계획, 정글 캐노피 탐사, 자동차 안전 지침, 의료 교육 등과 같은 행동들에 대하여 게임 장치(1400)에 의해 생성될 수도 있다. 촉각 인터페이스(1444)는 반동, 진동, 떨림, 굉음 등과 같은 다양한 출력 신호들을 제공할 수 있다. 촉각 인터페이스(1444)는 또한 바늘(stylus)을 필요로 하는 터치 감응 디스플레이 스크린 또는 디스플레이 스크린과 같은 터치 감응 입력 구성을 포함할 수도 있다. 추가의 촉각 인터페이스들 예를 들어, 운동 감응 탐침을 위한 입력 및/또는 출력 구성들도 본 발명의 다양한 실시예들에 포함된다.

게임 장치(1400)는 또한 내장형 오디오 스피커, 원격 스피커, 또는 헤드폰 등의 오디오 출력 장치를 포함할 수 있다. 이러한 종류의 오디오 출력 장치는 유선 또는 무선 기술을 통해 게임 장치(1400)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 유사한 임의 종류의 무선 통신 기술을 자유롭게 치환할 수 있지만, 예를 들어, 무선 헤드폰(1446)은 블루투스 접속을 통해 음향 효과를 사용자에게 제공한다. 일부 실시예들에서, 무선 헤드폰(1446)들은 다중 사용자들, 지시자들, 또는 옵서버들이 통신허용하도록 마이크로폰(1445) 또는 바이노럴 마이크로폰(1447)을 포함할 수도 있다. 바이노럴 마이크로폰(1447)은 통상적으로 사용자의 헤드 새도우(head shadow)에 의해 바뀌는 소리들을 포착하도록 각각의 귀 위에 마이크로폰을 포함한다. 이 구성은 다른 시뮬레이션 참가자들에 의해 스테레오 청각과 소리 현지화를 위해 사용될 수 있다.

게임 장치(1400)는 거리, 주변 휘도, 움직임, 위치, 방향 등을 측정하는 임의 수의 센서들(1410)을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 게임 장치(1400)는 디지털 나침반으로 절대 방향(absolute heading)을 검출하고, 또한 X-Y-Z 자이로스코프(gyroscope) 또는 가속도계로 상대적인 움직임을 검출할 수 있다. 일부 실시예들에서, 게임 장치(1400)는 또한 장치의 상대 방향, 또는 그의 신속한 가속 또는 감속을 검출하도록 제2 가속도계 또는 자이로스코프를 포함한다. 다른 실시예들에서, 사용자가 지상파 공간에서 이동할 때, 게임 장치(1400)는 절대 위치를 검출하기 위해, 위성 위치 확인(GPS) 센서를 포함할 수 있다.

게임 장치(1400)는 배터리(1441) 및/또는 진단 표시등(1443)들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 배터리(1441)는 재충전 가능한 전지일 수 있고, 진단 표시등(1443)들은 배터리의 전류 충전을 나타낼 수 있다. 또 다른 예에서, 배터리(1441)는 제거가능 배터리 클립일 수도 있으며, 게임 장치(1400)는 방전되는 배터리가 충전되는 배터리로 교체되는 동안 장치의 연속된 동작을 허용하도록 추가 배터리, 전기 캐패시터 또는 슈퍼 캐패시터를 가질 수도 있다. 다른 실시예들에서, 진단 표시등(1443)들은 이 장치 내에서 접속되는 전자 부품들의 상태에 대하여 사용자 또는 서비스 기술자에게 알릴 수 있다. 예를 들어, 진단 표시등(1443)들은 수신되는 무선 신호의 강도 또는 메모리 카드의 유무를 나타낼 수도 있다. 진단 표시등(1443)들은 또한 유기 발광 다이오드 또는 액정 디스플레이 스크린과 같은 임의의 소형 스크린에 의해 교체될 수도 있다. 만일 이 장치의 외피가 반투명 또는 투명일 경우, 그러한 광 또는 스크린들은 게임 장치(1400)의 외부 표면 상에 또는 그 표면의 아래에 있을 수 있다.

기타 게임 장치(1400)의 컴포넌트들은 이 장치로부터 제거가능, 착탈가능 또는 분리가능일 수도 있다. 예를 들어, 주사 레이저 프로젝터는 게임 하우징(1449)으로부터 착탈가능 또는 분리가능할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 주사 레이저 프로젝터의 하위 컴포넌트들은 게임 하우징(1449)으로부터 착탈가능 또는 분리가능할 수도 있고, 또한 정지형일 수도 있다.

비록 본 발명은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 분야의 숙련자는 본 발명의 범위로부터 이탈하지 않는 범위 내에서 여러 수정 변경이 가능함을 이해해야 한다. 상기 설명은 단지 예시의 방법에 의한 것이며, 그리고 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아님을 명확히 이해해야 한다.

Claims (15)

1. 광선을 발생시키는 레이저 광원;
   광선을 반사하도록 배치되는 정현곡선 주사 거울로서, 제로 위상값과, 포지티브 및 네가티브 비디오 범위 위상값들을 통해 스윕하는 순시 주사위상을 갖는 정현곡선 주사 거울; 및
   상기 순시 주사위상의 두 함수들을 사용하여 상기 광선의 휘도를 조정하도록 구성되는 휘도 보상부;를 포함하고,
   상기 휘도 보상부는 상기 순시 주사위상의 절대값이 임계값 보다 작을 때 상기 두 함수중 제1 함수를 적용하고, 상기 순시 주사위상의 절대값이 임계값 이상일 때 상기 두 함수중 제2 함수를 적용하고,
   상기 임계값이 레이저 등급의 최대 레이저 출력곡선의 임계값(knee)에 대응하고, 상기 두 함수는 상기 순시 주사위상의 삼각함수에 적용되는 상이한 계수들과, 상기 순시 주사위상의 삼각함수에 가산되는 상이한 보상량들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 함수는 휘도 보상 = (CC1 *CC2) + (1-CCl) * cos(θ)로 표현되고,
   여기서, CC1은 제1 보상 계수이고, CC2는 제2 보상 계수이고, θ는 상기 순시 주사위상인 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제2 함수는 휘도 보상 = (CC3*CC4) + (1-CC3) * cos(θ)로 표현되고,
   여기서, CC3는 제3 보상 계수이고, CC4는 제4 보상 계수이고, θ는 상기 순시 주사위상인 장치.
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9. 주사 레이저 프로젝터로서,
   이미지를 생성하도록 광선을 반사하여 개별 화소들을 페인팅하는 정현곡선 주사 거울로서, 제로 위상값과, 포지티브 및 네가티브 비디오 범위 위상값들을 통해 스윕하는 순시 주사위상을 갖는 정현곡선 주사 거울;
   상기 순시 주사위상의 두 함수들을 사용하여 상기 광선의 휘도를 조정하도록 구성되는 휘도 보상부; 및
   상기 정현곡선 주사 거울을 2차원으로 운동하도록 구동하는 구동회로;를 구비하고,
   상기 휘도 보상부는 상기 순시 주사위상의 절대값이 임계값 보다 작을 때 제1 함수를 적용하고, 상기 순시 주사위상의 절대값이 임계값 이상일 때 제2 함수를 적용하고,
   상기 임계값이 레이저 등급의 최대 레이저 출력곡선의 임계값(knee)에 대응하고,
   상기 두 함수는 상기 순시 주사위상의 삼각함수에 적용되는 상이한 계수들과, 상기 순시 주사위상의 삼각함수에 가산되는 상이한 보상량들을 포함하는 것을 특징으로 하는 주사 레이저 프로젝터.
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11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 함수는 휘도 보상 = (CC1 *CC2) + (1-CCl) * cos(θ)로 표현되고;
    여기서, CC1은 제1 보상 계수, CC2는 제2 보상 계수, θ는 순시 주사위상이고,
    상기 제2 함수는 휘도 보상 = (CC3*CC4) + (1-CC3) * cos(θ)로 표현되고;
    여기서, CC3은 제3 보상 계수, CC4는 제4 보상 계수, θ는 순시 주사위상인 주사 레이저 프로젝터.
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15. 광선을 반사하는 정현곡선 주사 거울의 왕복운동을 나타내는 위상의 함수로서 레이저 등급의 최대 레이저 출력값을 결정하는 단계;
    상기 레이저 등급의 최대 레이저 출력값을 나타내는 곡선의 임계값(knee)에 대응하는 위상값을 임계값으로 하는 단계;
    상기 정현곡선 주사 거울의 순시 주사위상값을 결정하는 단계; 및
    상기 순시 주사위상값의 절대값이 임계값 보다 작을 경우, 상기 순시 주사위상값의 제1 함수를 사용하여 상기 광선의 휘도를 보상하고, 상기 순시 주사위상값의 절대값이 임계값 이상인 경우, 상기 순시 주사위상값의 제2 함수를 사용하여 상기 광선의 휘도를 보상하는 단계;를 포함하고,
    상기 제1 함수 및 상기 제2 함수는, 순시 주사위상의 삼각함수에 적용되는 상이한 계수를 포함하고, 아울러 순시 주사위상의 삼각함수에 가산되는 상이한 보상량을 포함하는 것을 특징으로 하는 광선의 휘도를 보상하는 방법.

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